Le proteine vengono digerite nello stomaco con l'aiuto di secrezioni dal pancreas e dalla cistifellea. Le proteine non completamente digerite nello stomaco vengono digerite nell'intestino tenue.
Le proteine sono più difficili da digerire dei carboidrati, quindi coinvolgono più di un organo digestivo. L'enzima pepsina è essenziale per la digestione delle proteine nello stomaco e viene creato quando la proteina pepsinogen entra in contatto con acido cloridrico. La pepsina rompe le proteine ingerite in aminoacidi per l'uso nel corpo. Il pancreas, in associazione con lo stomaco, utilizza gli enzimi tripsina e carbossipeptidasi per abbattere ulteriormente le proteine ingerite nel duodeno. Le restanti proteine vengono quindi completamente digerite nell'intestino tenue.